― 63 ― ミツバチ群における内勤蜂と外勤蜂の識別手法の検討 561 は じ め に 人類は古くからミツバチの恩恵を受けている。ミツバ チが生産する蜂蜜，蜜蠟，ローヤルゼリー等は，我々に 豊かな生活をもたらしており，またミツバチはポリネー ターとしても農業生産に大きく貢献している。一方，農 薬も同じく農業生産において効率よく病害虫や雑草を防 除できるため，農産物の安定生産に欠かせない生産資材 となっている。ミツバチと農薬はいずれも人間の生活に おいて重要な役割を担っているといえる。 ミツバチの活動範囲は広く，巣箱を中心に半径 2 ∼ 6.5 km 程度といわれている（坂上，1983；佐々木，2003）。 そのため，農薬が使用される農地とミツバチの活動範囲 を完全に分けることは容易ではない。このことは農薬の 使用に伴いミツバチが農薬に曝露する可能性を完全にな くすことができないことを意味する。農薬がミツバチへ 及ぼす影響については，古くから議論されている。農薬 の中でも特に殺虫剤には，防除対象害虫だけでなく，ミ ツバチに対する毒性が高いものも多く（JOHANSEN, 1981）， そのような農薬の使用にあたっては，農薬のラベルに記 載されたミツバチに関する注意事項の遵守などに留意す る必要がある。 近年，農薬の使用がミツバチ群へ及ぼす影響について 危惧する声が高まっている。このため，農薬とミツバチ が減少する事例との関連を把握することなどを目的とし て，農林水産省は平成 25 年度から 3 年間，農薬による 被害の全国的な発生状況の調査を実施した（農林水産省， 2013）。調査の結果，近年，我が国のミツバチ被害事例 のうち，農薬の関与が考えられる被害の多くで，巣門前 に 1,000 頭以上の死蜂が観察されており，水稲のカメム シ防除に使用される殺虫剤への直接曝露により当該被害 が生じている可能性があることが示唆されている（農林 水産省，2015）。しかしながら，現時点においてミツバ チへの農薬の詳細な曝露経路については解明がなされて いない（農研機構，2014）。 ミツバチは仕事を分業しており，内勤蜂と外勤蜂とで 異なる仕事をしている。農薬の曝露経路は従事する仕事 により異なると考えられるため，曝露経路の全容を解明 するためには，内勤蜂と外勤蜂それぞれについての農薬 の曝露量を解析する必要があると考えられる。 本稿では，家畜として飼育されているミツバチの農薬 使用による被害に関する事例，農薬の曝露経路解明に役 立つミツバチの社会性について概観するとともに，現在 我々が検討しているミツバチの死蜂における内勤蜂と外 勤蜂との識別方法について紹介したい。 I ミツバチと農薬 ミツバチ群は寄生ダニ，病気，異常気象，農薬等様々 な要因で不調になることがある。農薬によるミツバチの 被害は古くから知られており，岡田（1955）の総説による と米国でミツバチの被害が最初に問題となったのは 1870 年のことであり，果樹の害虫駆除で用いられた砒素剤に よるものであった。その後，使用される農薬の傾向の変 化に伴い，被害の原因とされる化合物は異なるものの， これまでに農薬によるミツバチの被害は多数報告されて いる（KNOWLTON et al., 1950；岡田，1963；THOMPSON and THORBAHN, 2009；JOHNSON et al., 2010；農林水産省，2015）。
殺虫剤によるミツバチの被害の兆候は，速効性の殺虫
A Method for the Identification House Bee and Forager in a Colony of Honeybee. By Keisuke OISHI and Satoru ISHIHARA
（キーワード：ミツバチの分業，農薬被害，殺虫剤，曝露経路）
独立行政法人農林水産消費安全技術センター
ミツバチ群における内勤蜂と外勤蜂の識別手法の検討
石原 悟
（いしはら さとる）大石 桂輔
（おおいし けいすけ）― 64 ― 植 物 防 疫 第 70 巻 第 8 号 （2016 年） 562 剤の場合を除き，巣門入口における苦悶中のミツバチの 存在と死蜂の堆積とされている（JOHANSEN, 1981）。近年， 我が国において農薬の関与が考えられる被害は，その多 くの事例で巣門前に死蜂が堆積していることから，速効 性の低い殺虫剤によるものと推測される。 農薬として使用される殺虫剤の種類は年々増加してお り，殺虫剤のミツバチへの曝露形態は時代とともに複雑 化している（図―1）。ミツバチに対する殺虫剤の毒性の 特質は，殺虫剤の種類や使用方法により異なる。より効 率的な被害低減対策の策定には，それぞれの特性に準じ た曝露実態の検証が重要と考える。 II ミツバチの社会性と農薬の曝露経路 ミツバチといえば一般的に一生懸命に働く姿がイメー ジされるが，ミツバチの群におけるすべてのカースト （階層）で当てはまるわけではない。社会性昆虫である ミツバチは，群単位で行動する生物であることがよく知 られており，カーストによりそれぞれの役割が定められ ている。群におけるカーストは 1 頭の女王蜂，少数の雄 蜂，多くの雌蜂の 3 種類に分化しており，いわゆる 働 き蜂 と呼ばれるのは雌蜂のことである。ミツバチの社 会では①産卵②生殖③育児という三つの機能がそれぞれ ①女王蜂②雄蜂③雌蜂によって分担されている。女王蜂 は交尾後，卵を一生産み続け，雄蜂は交尾を唯一の仕事 とし，交尾以外の仕事は全くせず，巣内で雌蜂に世話を してもらい過ごしている。その他採 活動や幼虫の育児 などほぼすべての仕事は雌蜂が担っている（渡辺・渡辺， 1974）。 雌蜂においてはさらに分業体制が細分化されており， 巣箱内で掃除，育児等を担う内勤蜂と巣箱外で花粉，花 蜜を集める外勤蜂に大別される。雌蜂は羽化後巣内で内 勤蜂として働き，その後日齢に伴い外勤蜂として採 活 動をする（図―2）。この分業の順序は，群の状態や群が 置かれた周辺環境，季節等によって流動的に変化するた め，固定的なものではないが，群の勢いが強く，周辺の 花粉・花蜜源が豊富で活発に採 活動が行われている場 合，日齢と分業の順序は対応することが知られている （渡辺・渡辺，1974）。 農薬によるミツバチの被害の実態を把握するうえで， 雌蜂の分業体制について理解を深めることは重要であ る。分業体制から曝露経路を推察すると，外勤蜂の場合， 農薬散布液の直接曝露，花蜜，花粉からの直接曝露等が 考えられる。一方，内勤蜂は，農薬に直接曝露すること はなく，外勤蜂が集めた花粉や花蜜，または体表に付着 した農薬等，外勤蜂が巣箱に持ち込んだ農薬に二次的に 曝露すると考えられる。このように農薬の曝露経路は外 0 20 40 60 80 100 120 2016 2011 1998 1985 1976 1967 有効成分数 有機リン ピレスロイド IGR カーバメート 天然 ネオニコチノイド マクロライド ネライストキシン フェニルピラゾール ジアミド スピノシン 有機ハロゲン ヒ素 その他 図−1 国内で登録されている殺虫剤の系統別有効成分数の推移＊ ＊： 引用文献 4）∼ 9）の情報をもとに作図．なお，殺ダニ剤，殺線虫剤，生物農薬，昆虫性フェロモン剤・誘引剤， 倉庫くん蒸剤は除いて集計．
― 65 ― ミツバチ群における内勤蜂と外勤蜂の識別手法の検討 563 勤蜂と内勤蜂とで異なると考えられるため，ミツバチ群 への農薬の曝露経路をより詳細に解析するには，外勤蜂 と内勤蜂それぞれの曝露量を明らかにする必要があると 考える。 そこで我々は，ミツバチの被害試料を内勤蜂および外 勤蜂を識別したうえで一頭ごとに残留農薬を分析するこ とが曝露経路解明に有効と考え，ミツバチ一頭を試料と した残留農薬の分析方法の開発および分析に供した試料 の内勤蜂と外勤蜂の識別方法について検討を行っている （大石・石原，2015）。次項ではこのうち内勤蜂と外勤蜂 との識別手法について解説したい。 III 働き蜂の識別手法の検証 内勤蜂と外勤蜂の分業の順序は日齢に対応するため， それぞれを外見の違いから識別することは困難である。 そこで，内勤蜂と外勤蜂との仕事の違いおよび生理的変 化に着目し，識別手法を検討した。 前述の通り，雌蜂は羽化後，内勤蜂として巣箱内で働 く。内勤蜂の体は未発達であることから，花粉を摂取す ることでタンパク源を補給し，体を生理的に完成させる 必要がある。また，巣内の蜂児や女王蜂の となる蜂乳 やローヤルゼリーを体内で生産するためにも，花粉を摂 取する必要がある。一方，外勤蜂は雌蜂の分業の最終段 階であり，体は完成しており，また，蜂児や女王蜂への 給 作業を行わない。そのため，タンパク源を摂取する 必要性がなく，エネルギー源である糖蜜のみを消費する （坂上，1983）。このように，内勤蜂と外勤蜂とでは従事 する仕事や生理状態の違いから摂取する が異なってい る。さらにミツバチは排泄物を巣箱外に排泄するまで腸 内に蓄える性質を持っている（吐山，1997）ことから，腸 管の内容物を比較することで識別ができると考え，体重 に対する腸重量の比率を比較する識別手法を検証した。 図―3 に示す写真は，内勤蜂と外勤蜂の腸管を比較し たものである。内勤蜂の腸管は排泄物で満たされている のに対して，外勤蜂の腸管は縮んでおり，内部に固形物 がないことが確認できる。取り出した腸の重さを計測 し，体重に対する腸重量の比率を比較したところ，内勤 蜂の平均の腸重量の比率は，外勤蜂の 1.65 倍であり，t 検定の結果，両者の間には有意差（p ＜ 0.01）が認めら れた（図―4）。この結果から，腸管の内容物の比較は内 勤蜂と外勤蜂との識別に有効であることが示唆された。 IV 識別手法の分析前処理過程への活用 腸重量の比較は内勤蜂と外勤蜂の識別に有効であると 図−2 雌蜂の日齢に伴う分業体制 内勤蜂 外勤蜂 図−3 内勤蜂（上）と外勤蜂（下）の腸管 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 腸重量 /体重︵ ％ ︶ 内勤蜂 外勤蜂 図−4 内勤蜂（左）と外勤蜂（右）の体重に対する腸重量の比率
― 66 ― 植 物 防 疫 第 70 巻 第 8 号 （2016 年） 564 考えられたが，腸管を取り出す作業は煩雑であるため， 残留農薬分析の前処理作業と併行して実施することは困 難であった。そのため，より簡易に識別可能な方法がな いか検討を行った。 これまで確認した内勤蜂の腸管の内容物はすべて黄色 ∼褐色を呈していた。ミツバチ一頭を試料とした残留農 薬の分析では，精製過程で色素などの除去効果を有する 白色の精製塩を用いている（大石・石原，2015）。腸管 の内容物の色が前処理終了時における精製塩の色調に影 響を及ぼすことが確認されたことから，精製塩の色調の 相違による識別手法を検証した。 検証の結果，内勤蜂を処理した際には，すべての個体 において精製塩に腸内の排泄物由来と思われる黄色の着 色が確認された。一方，外勤蜂の場合においては着色が 認められず精製塩は前処理終了時に白色のままであった （図―5）。精製塩の写真を画像解析し，彩度を指標として 色の鮮やかさを比較したところ，内勤蜂を処理した際の 精製塩の彩度は外勤蜂を処理した際の約 3 倍であり，重 量比による比較と比べ，より有意な差が認められた（p ＜ 0.01）。 したがって，本手法を用いることで，残留農薬分析の 前処理過程で容易に内勤蜂と外勤蜂との識別ができると 考えられた。 お わ り に ミツバチの活動範囲は広く，このことは農薬の使用に 伴いミツバチが農薬に曝露する可能性があることを意味 する。農薬への曝露によるミツバチの被害の軽減のため には，外勤蜂への直接的な曝露のみならず，巣内の内勤 蜂への二次的な曝露等も考慮した，詳細な曝露経路の解 明が，今後必要となると考える。本稿で紹介した内勤蜂 と外勤蜂との識別手法の知見が，近年発生している被害 における曝露経路解明の一助となり，より効率的なリス ク削減対策の策定に役立てば幸いである。 謝辞 本研究を進めるにあたり，ミツバチ試料の採取 にご協力いただくとともにご提供いただいた（一社）日本 植物防疫協会，長岡広行氏，及川雅彦氏に，この場を借 りて深く感謝の意を表します。 引 用 文 献
1） JOHANSEN, C. A.（1981）: Honeybee science 2 : 127 ∼ 136. 2） JOHNSON, R. M. et al.（2010）: Apidologie 41 : 312 ∼ 331. 3） KNOWLTON, G. F. et al.（1950）: Adult Honey Bee Losses in Utah
as Related to Arsenic Poisoning. http://digitalcommons.usu. edu/uaes_bulletins/301/（2016 年 6 月時点） 4） 日本植物防疫協会（1967）: 農薬ハンドブック，373 pp. 5） （1976）: 同上，504 pp. 6） （1985）: 同上，682 pp. 7） （1998）: 同上，925 pp. 8） （2011）: 同上，689 pp. 9） （2016）: 同上，1089 pp. 10） 農研機構（2014）: 夏季に北日本水田地帯で発生が見られる巣 箱周辺でのミツバチへい死の原因について http://www.niaes.affrc.go.jp/techdoc/press/140718/（2016 年 6 月時点） 11） 農林水産省（2013）: 蜜蜂の被害事例に関する調査・報告につ いて http://www.maf f.go.jp/j/nouyaku/n_mitubati/pdf/130530_ mitubati.pdf（2016 年 6 月時点） 12） （2015）: 平成 26 年度蜜蜂被害事例調査結果 http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouyaku/pdf/150623-01.pdf（2016 年 6 月時点） 13） 岡田一次（1955）: 植物防疫 9 : 22 ∼ 24． 14） （1963）: 日本応用動物昆虫学会誌 7 : 259 ∼ 260． 15） 大石桂輔・石原 悟（2015）: 農薬環境科学研究会要旨集 23 : 139 ∼ 141． 16） 坂上昭一（1983）: ミツバチの世界，岩波新書，東京，221 pp． 17） 佐々木正己（2003）: 養蜂の科学，サイエンスハウス，東京， 159 pp．
18） THOMPSON, H. M. and D. THORBAHN（2009）: Review of honeybee pesticide poisoning incidents in Europe – evaluation of the haz-ard quotient approach for risk assessment
http://pub.jki.bund.de/index.php/JKA/article/viewArticle/ 140（2016 年 6 月時点） 19） 吐山豊秋（1997）: 日薬理誌 110 : 183 ∼ 193． 20） 渡辺 寛・渡辺 孝（1974）: 近代養蜂，日本養蜂振興会，岐阜， 726 pp． 内勤蜂 外勤蜂 図−5 内勤蜂（左）と外勤蜂（右）の分析前処理 終了時における精製塩の色調
